本文作者：王薇 馮永軍 李其光 王昕 單位：山東農業(yè)大學資源與環(huán)境學院 山東省水利科學研究院 山東省水資源與水環(huán)境重點實驗室

研究區(qū)水土資源特征

山東省的水資源主要來源于大氣降水，據１９５６－２０００年降水資料分析，全省多年平均降水量為６７９．５ｍｍ，多年平均水資源總量為３０３億ｍ３，其中地表水資源量為１９８．３億ｍ３，地下水資源與地表水資源不重復量為１０５億ｍ３，僅占全國水資源總量的１５．９％，人均水資源占有量３５６ｍ３，位居全國各省（市、自治區(qū)）倒數(shù)第三位，屬于人均占有量小于５００ｍ３的嚴重缺水地區(qū)；畝均水資源占有量為３０７ｍ３，也僅為全國平均畝均占有量的１６．７％。不但整體上缺水嚴重，而且全省各地降水量、徑流量和水資源量差別較大，年際和年內分布極不均勻。多年平均降水量從魯東南沿海的８５０ｍｍ遞減到魯西北的５５０ｍｍ；年徑流的地區(qū)變化更為突出，多年平均徑流深東南沿海高值區(qū)為２６０～３００ｍｍ，魯西北平原和湖西平原低值區(qū)只有３０～６０ｍｍ，地下水資源山丘區(qū)與平原區(qū)差別較大。各地降水量、水資源量的年際變化幅度也很大，存在著明顯的豐、枯水年交替出現(xiàn)現(xiàn)象；年內分配季節(jié)性非常明顯，全年降水量約３／４和天然徑流量約４／５集中在汛期，特別是７、８月份，降水量和徑流量甚至是集中在一、兩次特大暴雨洪水之中，開發(fā)利用調控難度較大。另外作為重要客水水源的黃河水，境內黃河來水量呈逐年減少的趨勢，每年７０億ｍ３引黃指標的保證程度也在不斷降低。這種水資源特征及時空分布特點使山東省發(fā)展節(jié)水農業(yè)的要求更為迫切。

農業(yè)灌溉發(fā)展態(tài)勢分析

山東是傳統(tǒng)的農業(yè)種植大省，并以灌溉農業(yè)為主，截至２００９年末，其總灌溉面積達到５４８．４０８萬ｈｍ２，有效灌溉面積為４８９．６９２萬ｈｍ２，節(jié)水灌溉面積達到２１４．３７２萬ｈｍ２，旱澇保收面積達到３５３．７２５萬ｈｍ２，機電排灌面積、機電井灌面積、機電提灌面積分別達到４５１．５１１萬ｈｍ２、２３６．４１５萬ｈｍ２、１９５．３４８萬ｈｍ２，５０處設計灌溉面積在２萬ｈｍ２以上的大型灌區(qū)列入了國家大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃，全省水閘達到１７４２座，大型水庫３６座，中型水庫２１３座。２．１有效灌溉面積動態(tài)變化有效灌溉面積是指灌溉工程設施基本配套，有一定水源，土地較平整，一般年景下可進行正常灌溉的耕地面積。在一般情況下，有效灌溉面積應等于灌溉工程或設備已經配備，能夠進行正常灌溉的水田和水澆地面積之和，它是反映我國耕地抗旱能力的一個重要指標［７］。根據２０００－２００９年山東省水利統(tǒng)計年鑒可知，２０００－２００９年山東省有效灌溉面積從４７６．０７９萬ｈｍ２增至４８９．６９２萬ｈｍ２，１０ａ共計增長７．２０６萬ｈｍ２。２０００－２００１年山東省有效灌溉面積增長，２００１－２００３年下降，２００４－２００９年持續(xù)增長。其中２００２、２００３年退耕還果和建設占地是有效灌溉面積減少主要原因。

山東省有效灌溉面積變化趨勢基本符合二次曲線ｙ＝４．３１１２ｘ２－１７２７６ｘ＋２×１０７，決定系數(shù)Ｒ２＝０．８８８８。２．２節(jié)水灌溉面積動態(tài)變化節(jié)水灌溉是根據作物需水規(guī)律和當?shù)毓┧畻l件，為充分有效地利用自然降水和灌溉水，以最低限度的用水量獲得最大的產量或收益，也就是最大限度地提高單位灌溉水量的農作物產量和產值的灌溉措施。目前山東省采取的主要措施有渠道防滲、低壓管灌、噴灌、微灌和灌溉管理制度等［７］。根據２０００－２００９年山東省水利統(tǒng)計年鑒可知，２０００－２００９年山東省節(jié)水灌溉面積呈連續(xù)增長趨勢，基本符合二次曲線ｙ＝１．９００６ｘ２－７５６３．７ｘ＋８×１０６，決定系數(shù)Ｒ２＝０．９９６４。節(jié)水灌溉面積從１６４．０２萬ｈｍ２增至２１４．３７萬ｈｍ２，１０ａ共計增長５０．３６萬ｈｍ２，年均增長２．７１％，增長幅度較大，原因是在中央、省資金扶助下，全省各地發(fā)展節(jié)水灌溉的積極性很高。山東省整體的節(jié)水灌溉效果良好，但發(fā)展不夠平衡，總的發(fā)展趨勢是東部快于西部，沿海好于內陸，其中濰坊市節(jié)水灌溉面積最高，菏澤最低，主要與各地市經濟狀況、農業(yè)發(fā)達程度以及對水利基礎建設重視程度有關；各地市節(jié)水灌溉面積增長趨勢與全省相同，只存在個別差異。２．３灌溉面積結構比例動態(tài)變化農業(yè)灌溉面積結構（即節(jié)水灌溉面積占有效灌溉面積的比例，％）能比較有效地顯示出灌溉技術的發(fā)展、應用和政府對農業(yè)節(jié)水灌溉的重視程度。據表２顯示，２０００－２００９年節(jié)水灌溉面積占有效灌溉面積的比例持續(xù)增長且增長速率趨于平穩(wěn)。在２０００年末僅為３３．９９％，截至２００９年末已增至４３．７９％，平均每年增長０．９８％，顯示該比例變化趨勢基本符合二次曲線ｙ＝３×１０－５ｘ２－０．１１７ｘ＋１０６．７２，決定系數(shù)Ｒ２＝０．９９８４。

區(qū)域農業(yè)節(jié)水發(fā)展適宜模式

由于山東省各地市在發(fā)展灌溉農業(yè)的地形、地貌、水資源條件、經濟發(fā)展水平、農業(yè)種植結構以及各種農業(yè)技術措施等各方面都存在著明顯的地域差異性。同時，所有這些方面相互聯(lián)系，相互影響，同時并存于一定的地區(qū)，從而形成各地區(qū)發(fā)展灌溉農業(yè)的不同特點。為了揭示山東省各地灌溉農業(yè)發(fā)展的區(qū)間差異性和區(qū)內一致性，促進山東省節(jié)水農業(yè)的發(fā)展，必須對山東省農業(yè)進行科學的灌溉區(qū)劃分，闡明分區(qū)特點和節(jié)水適宜發(fā)展模式，以此作為發(fā)展宏觀決策和制定節(jié)水灌溉發(fā)展規(guī)劃的科學依據。灌溉區(qū)劃必須建立在符合客觀規(guī)律與現(xiàn)實條件的基礎上，根據山東省的具體情況，按照“歸納相似性，區(qū)別差異性，照顧行政區(qū)界”的原則［８］，分區(qū)宜遵循①自然要素的一致性：氣候、地形、地貌、土壤等自然地理條件基本一致或相似，水資源的開發(fā)利用條件也應基本相似；②節(jié)水灌溉發(fā)展方向和目標的一致性：在同一區(qū)域內，主要灌溉作物對象即節(jié)水灌溉措施要基本一致；③行政區(qū)劃的完整性：適當照顧現(xiàn)有行政區(qū)劃，兼顧縣級行政區(qū)界和已有水利設施的完整性。根據以上農業(yè)灌溉分區(qū)原則，山東省１７個地市可分為魯中平原、丘陵區(qū)，膠東丘陵區(qū)，魯西平原區(qū)，魯南山區(qū)，魯北平原區(qū)５個不同的區(qū)域［９－１１］。各分區(qū)特點如下：魯中平原、丘陵區(qū)：包括濟南、淄博、泰安、萊蕪４個地市，該區(qū)以低山丘陵為主。屬半濕潤季風性氣候區(qū)，多年平均降雨量在６２１～８０３ｍｍ之間，降水充沛，干燥度在１．０～１．５之間。降雨年內、年際分配不均，全區(qū)水資源利用程度達６１％，屬季節(jié)性缺水地區(qū)。膠東丘陵區(qū)：包括濰坊、青島、煙臺、威海４個地市，該區(qū)以低山丘陵為主。屬半濕潤海洋性氣候區(qū)，多年平均降雨量在６２０～７２１ｍｍ之間，干燥度在１．１７～１．４７之間。雖然降水充沛，但年內、年際分配不均，河流徑短流急，攔蓄難度大，季節(jié)性缺水嚴重。全區(qū)水資源利用率達７０％，屬缺水地區(qū)。魯西南平原區(qū)：包括濟寧、菏澤、聊城、德州４個地市，該區(qū)主要是以黃泛平原和山前傾斜平原為主。屬陸地半濕潤半干旱季風性氣候區(qū)，多年平均降雨量在５００～７５０ｍｍ之間，干燥度在１．３０～１．８５之間。該區(qū)降水較為充沛，其氣候特點是春旱多風，夏熱多雨、秋季易澇，冬季干燥。魯南山區(qū)：包括日照、臨沂、棗莊３個地市，該區(qū)主要是以山地丘陵為主。屬濕潤氣候區(qū)，多年平均降雨量為７００～９５０ｍｍ，干燥度在０．６～１．０之間。魯西北平原區(qū)：包括東營、濱州２個地市，該區(qū)主要是以濱海平原為主。屬干旱季風性氣候區(qū)，多年平均降雨量為５５０～６５０ｍｍ，干燥度在１．５～１．８之間。